发动机冷却|空气冷却系统-优点和缺点

发动机冷却
在SI发动机中，冷却必须令人满意，以避免预点火和爆震。在压缩点火发动机中，由于正常的燃烧是辅助的，冷却必须足够使部件正常工作。简而言之，冷却就是平衡内部温度，以防止局部过热，并消除足够的热能，以维持实际的整体工作温度。

对内燃机冷却系统的要求
在IC发动机中提供冷却系统的原因如下:
-发动机气缸内燃烧气体的温度高达1500 - 2000℃，高于发动机缸体和缸盖材料的熔点。(铂是熔点最高的金属之一，熔点为1750℃，铁为1530℃，铝为657℃)因此，如果热量没有消散，就会导致气缸材料失效。
-由于温度非常高，润滑油的膜会被氧化，从而在表面产生积碳。这将导致活塞卡住。
-由于过热，较大的温差可能会导致发动机部件由于热应力设置的失真。这就使得有必要把温度变化保持在最小限度。
-更高的温度也降低了发动机的体积效率。

过冷的影响:
-由于冷却剂携带更多的热量损失，热效率降低
-燃料汽化较少，燃烧效率较低
-低温增加了润滑剂的粘度，造成更多的摩擦损失

主要有两种冷却系统:
(a)风冷系统，和
(b)水冷系统

空气冷却系统:
-风冷系统通常用于15-20千瓦的小型发动机和飞机发动机。
-在这种系统中，气缸壁、缸盖等上有翼片或延伸的表面。发动机汽缸内燃烧产生的热量会传导到翼片上，当空气流经翼片时，热量会消散到空气中。

-散发到空气中的热量取决于:
(a)通过翼片的空气量
(b)翅片表面积
(c)用于散热片的金属的导热系数

-为了有效的冷却，鳍的长度和它们之间的间距是相当重要的
-翼片间距越大，冷却空气的面积就越大，但空气加热的面积就越小，因此需要更多的冷却空气
-翼片间距越小，冷却空气流通面积越小，输入的冷却空气也就越少
-通常鳍的高度从15毫米到25毫米不等

风冷发动机的优点
风冷发动机具有以下优点:
1.它的风冷发动机设计简单。
2.它的重量比水冷发动机轻，因为没有水套，散热器，循环泵和冷却水的重量。
3.它的制造成本更低。
4.它需要较少的照顾和维护。
5.这种冷却系统在北极极端气候条件下或在沙漠中缺水的地方特别有利。
6.无冻损风险，如汽缸套或散热器水管破裂。

风冷发动机的缺点
-驱动冷却风扇的功率比较大。
-发动机提供低功率输出。
-散热片在一定条件下可能会振动并放大噪音水平。
-冷却不是均匀的。
-发动机的工作温度高。